Способ получения слитков спокойной стали Советский патент 1992 года по МПК B22D7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к отливке слитков спокойной стали и утеплению их головной части.

Известен способ получения слитков массой 10 т спокойной стали, по которому после наполнения изложницы жидкой сталью, не ранее чем через 2 мин осуществляют засыпку инертного порошка (асбестита) на зеркало слитка в количестве 3 кг/т отлитой стали.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения слитков массой от 8 до 21 т спокрйной стали, включающий заливку ее в изложницу, немедленное введение на зеркало слитка после его отливки экзотермической засыпки (люнке- рита) в количестве 2-2,5 кг/т залитого металла, кристаллизацию стали в изложнице и вывод составов с отлитыми слитками из-под разливочной площадки не ранее чем через 20 мин после разливки стали.

К недостаткам известного способа получения слитков спокойной стали относятся низкая эффективность утепления их головной части, обусловленная тем, что при выводе составов с отлитыми слитками из разливочного пролета из-за резких толчков сталеразливочных тележек с изложницами происходит перемешивание металла с люн- керитом, а во многих случаях это сопровождается даже выплескиванием металла из изложниц. В результате зеркало слитков оказывается не утепленным, что приводит к увеличению глубины усадочной раковины в слитках, а значит, и головной обрези при их прокатке, а также к загрязнению стали неметаллическими включениями.

Кроме ухудшения качества металла, такое перемешивание жидкой стали с люнке- ритом, расход которого большой, приводит к образованию пыли в окружающем, воздухе, которой поднимается/особенной много с пола цеха от попадающих на него брызг

ч

Ё

-Vl J

О

|СЯ

металла при выплесках его из движущихся изложниц, а также от пепла сгоревшего люнкерита.

Цель изобретения-улучшение санитарно-гигиенических условий на рабочих местах и снижение величины головной обрези при прокатке слитков.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения слитков преимущественно массой 19-21 т спокойной стали экзотермическую засыпку на зеркало стали проводят через 2-3,5 мин после наполнения изложницы жидкой сталью, причем расход засыпки составляет 1,5-1,9 кг/т отлитого слитка.

Предварительный нагрев экзотермической засыпки до 200-300° С способствует повышению эффективности утепления головной части слитков.

Выдержка после наполнения изложницы сталью в течение 2,0-3,5 мин необходима для образования на зеркале слитка твердой корочки металла оптимальной толщины, чтобы при последующем введении на нее утеплительной смеси не происходило разламывания или сгорания этой корочки металла и перемешивания смеси с жидким металлом, а также выплескивания стали из изложниц при выводе составов со слитками из разливочного пролета.

При выдержке слитков после отливки каждого из них до момента утепления зеркала экзотермической смесью менее 2,0 мин мост затвердевшего металла на открытой поверхности слитка получается слишком тонкий, в дальнейшем разрушается (прогорает) в результате горения экзотермической засыпки и не изолирует жидкий металл прибыльной части слитка от контакта с зёсыпкой, а также не предотвращает выплески стали из изложницы при ее транспортировке.

При увеличении времени выдержки слитка до момента утепления более 3,5 мин мост на зеркале слитка становится слишком толстым, что ведет к увеличению расхода металла на образование этого моста и, следовательно, к увеличению головной обрези слитков. В связи с этим требуется увеличивать расход засыпки (более 1,9 кг/т), что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда без существенного повышения эффективности утепления слитков.

При расходе засыпки менее 1,5 кг/т стали зеркало слитка остается местами не покрытым засыпкой, что ухудшает теплоизоляцию его прибыльной части.

При расходе засыпки более 1,9 кг/т отлитой стали на зеркале слитка развивается высокотемпературная зона, в результате чего твердый мост металла прогорает со всеми вытекающими последствиями, характерными для прототипа (загрязнение жидкой стали слитка компонентами засыпки, выплески металла из изложниц при выводе составов со слитками из разливочного пролета, увеличение запыленности воздуха и т.д.).

Предварительный нагрев засыпки спо0 собствует уменьшению количества тепла; аккумулируемого ею от контактирующего с ней слоя металла, находящегося на зеркале слитка, что приводит к повышению эффективности обогрева прибыльной части слитка.

5 При нагреве засыпки ниже 200° С не происходит ускорения ее загорания, особенно при максимальном ее расходе и максимальной выдержке до момента утепления зеркала слитка. Величина головной обрези

0 слитков существенно не уменьшается.

При нагреве засыпки выше 300° С эффективность обогрева головной части слитков практически не увеличивается, не снижается и величина головной обрези

5 слитко.в.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Спокойную сталь марок 10,. 15, 20, стЗсп разливали в уширенные книзу

0 изложницы с применением теплоизоляционных плит (УНТ 18-20), предназначенные для получения слябинговых слитков массой 19-21 т.

Для утепления зеркала слитков приме5 няли экзотермическую теплоизолирующую засыпку, содержащую 25% отсевов алюминиевой стружки, 15% железорудного концентрата, 15% боксита и 30% шамотного порошка.

0 В табл. 1 приведены результаты опытов по разливке слитков с различными расходом. засыпки, временем выдержки и температурой ее нагрева, а также результаты по запыленности воздуха (время вывода составов со

5 слитками из разливочного пролета после окончания разливки плавки - 20 мин по прототипу и 5 мин на опытных плавках).

Из данных табл. 1 видно, что наиболее эффективными способами утепления слит0 ков являются способы в опытах N 2-5, В этих же случаях достигается минимальная запыленность воздуха.

В случае использования нагретых засыпок получается дополнительный эффект (до5 полнительное снижение головМой обрези слитков - см. табл. 1, опыты Мг 13 и 14), что также подтверждается данными табл. 2, полученными при огливке опытных и сравнительных (по прототипу) слитков, когда и те и другие находились в одинаковых уеловиях (время выдержки составов со слитками под разливочной площадкой составляло 5 мин).

Из данных табл. 2 видно, что величина головной обрези слитков при использовании предложенного способа (без подогрева) снизилась на 0,94%, а с использованием подогрева - максимально на 1,2-1,25%, то есть за счет подогрева величина обрези снизилась на 0,26-0,31 %.

Экономический эффект от использования предложенного способа получения слитков массой 19-21 т спокойной стали составляет:

Э 55.0 X 14 35 X 1,2 106 +

+ 2 1оОо 8 Х1°° Х 12 1°6 41400°РУб

где 55,0 - стоимость 1 т слябов за вычетом стоимости обрези проката, руб.;

14 и 13,5 - соответственно величины обрези слитков по прототипу и по предложенному способу, %;

1,2 106 - объем разливаемой стали, т;

2,5 и 1,8 - соответственно удельный расход засыпки по прототипу и по предложенному способу, кг/т стали;

0

5

0

5

0

100 - стоимость 1 т экзотермической засыпки, руб.

Таким образом, применение предложенного способа получения слитков спокой- ной стали обеспечивает улучшение санитарно-гигиенических условий на рабочих местах и снижение величины головной обрези при прокатке слитков.

Формула изобретения

1.Способ получения слитков спокойной стали, преимущественно массой 19-21 т, включающий заливку жидкой стали в изложницу, введение на зеркало металла в прибыльной части экзотермической теплоизолирующей засыпки, кристаллизацию и

..охлаждение слитка, отличающийся тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиенических условий на рабочих местах и снижения величины головной обрези слитков, экзотермическую теплоизолирующую засыпку вводят на твердую корочку зеркала металла через 2,0-3,5 мин после окончания заливки в количестве 1,5-1.9 кг на 1 т залитого металла.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что экзотермическую теплоизолирующую засыпку предварительно подогревают до 200-300°С.

Таблица 1

Использование: получение слитков в черной металлургии. Способ включает заливку жидкой стали в изложницу, введение на твердую корочку зеркала металла в прибыльной части экзотермической теплоизолирующей засыпки через 2,0-3,5 мин после окончания заливки в количестве 1,5-1,9 кг на тонну залитого металла и последующую кристаллизацию и охлаждение слитка. Экзотермическую теплоизолирующую смесь предварительно подогревают до 200-300° С. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Величина головной обрези слитков спокойной стали и запыленности воздуха в зависимости ot параметров утепления их головной части

1,8

2,0

2,75 3,0 3,5 3,7

,7

1,7

1,7 1,7

,7 1,7

Без подогрева

То же

2,75

М

2,75 2,75

1,5 1,9

Без подогрева

-2,5.

-2,52

-2,49 -2,45 -2,53 -1,05

-2,88

-2,80 -2,16

Мост на зеркале слитков прогорел, выплески металла

Мост не прогорел,выплесков нет

То же

Мост не прогорел,засыпка сгорела не полностью, увеличилась запыленность при раздевании слитков

Мост, засыпка сгорела полностью, зеркало засыпкой полностью не покрыто

Мост, засыпка сгорела полностью Мост,засыпка сгорела полностью

Величина головной обрези слитков стали в зависимости от параметров утепления при одинаковом времени выдержки слитков после их налива в изложницы

Продолжение табл.1

Табяица2